基于准正则模式的光学分析方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于准正则模式的光学分析方法、系统、装置及存储介质，方法包括：获取纳米结构的结构信息和材料信息，构建纳米结构的三维或二维模型；获取辅助公式，通过辅助公式求解特征方程组，得到纳米结构的谐振子的本征谐振模式；获取入射光的参数；调用本征谐振模式，求得第m阶本征谐振模式的场激发系数和频率依赖系数；通过本征谐振模式、场激发系数和频率依赖系数计算得到纳米结构的电场和总极化电流场；通过场激发系数、频率依赖系数和总极化电流场计算得到纳米结构的消光截面、吸收截面和散射截面。本发明专利技术实施例实现了高效的光学分析计算，且避免了本征谐振模式之间的串扰，可广泛应用于光学技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学，尤其涉及一种基于准正则模式的光学分析方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

1、纳米光学材料用于实现各种特殊的光学功能和器件，如制作太赫兹微波天线、等离子体传感器、光调控的纳米结构等都需要分析该纳米材料及其结构对电磁波的响应，并计算消光截面、吸收截面和散射截面。现有的分析方法包括有限差分时域方法(fdtd)、有限元法(fem)和传统准正则模式(qnm)展开，但它们都存在一些缺陷。

2、fdtd基于麦克斯韦方程组的时域形式，其中包括麦克斯韦方程的电场分量和磁场分量。这些方程被离散化到一个三维空间网格中，同时也对时间进行离散化。在每个时间步长内，电场和磁场在空间中的每个点根据数值差分近似进行更新。通过迭代计算，可以模拟出电磁波在空间中随时间传播的行为。fdtd软件可以精准地模拟光波在不同介质中的传播、折射、反射和散射现象，从而研究光在复杂结构中的行为，比如纳米颗粒、光子晶体等。

3、fem的基本思想是将复杂的物理问题分割成若干个小的有限元区域，每个区域内的场量(如位移、电场、磁场等)通过数学插值方法近似表示。然后，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述特征方程组为：

3.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述介电常数用杜伦特-洛伦兹(Drude-Lorentz)模型描述，具体为：

4.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述第m阶本征谐振模式的场激发系数为：

5.根据权利要求1任一项所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述第m阶本征谐振模式的频率依赖系数为：

6.根据权利要求1任一项所...

【技术特征摘要】

1.一种基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述特征方程组为：

3.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述介电常数用杜伦特-洛伦兹(drude-lorentz)模型描述，具体为：

4.根据权利要求1所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述第m阶本征谐振模式的场激发系数为：

5.根据权利要求1任一项所述的基于准正则模式的光学分析方法，其特征在于，所述第m阶本征谐振模式的频率依赖系数为：

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈焕君，黄国铭，曹兆龙，李锦阳，邓少芝，许宁生，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：